Door Stephen Benham, bijgewerkt op 30 augustus 2022

Elektrische circuits zorgen ervoor dat elektriciteit van een stroombron, zoals een batterij, naar een apparaat kan reizen en weer terug. Door te experimenteren met verschillende bedradingsconfiguraties kunnen leerlingen observeren hoe spanning en stroom zich gedragen, wat zorgt voor een boeiende wetenschappelijke verkenning.

Batterij parallelle circuits

Parallelle bedrading is gebruikelijk in huishoudelijke circuits, omdat hierdoor de spanning onveranderd blijft en de totale capaciteit toeneemt. Voor een project van het vijfde leerjaar koppelt u twee identieke batterijen. Verbind de positieve pool van de eerste batterij met de positieve pool van de tweede en doe hetzelfde voor de negatieve polen. Bevestig een gloeilamp aan de gecombineerde aansluitingen van het parallelle paar en noteer hoe lang deze brandt. Sluit vervolgens een enkele batterij met dezelfde spanning aan op een andere gloeilamp. Het parallelle paar zou de lamp ongeveer tweemaal zo lang moeten voeden als de lamp met één batterij, wat een verdubbeld uithoudingsvermogen aantoont.

Circuits uit de batterijserie

Een serieschakeling voegt de spanningen van elke cel toe terwijl de capaciteit hetzelfde blijft. Drie cellen van 1,5 volt produceren bijvoorbeeld 4,5 volt. Schik de cellen op een lijn en verbind de negatieve pool van de ene met de positieve pool van de volgende. Gebruik draden om de lus te voltooien vanaf de positieve pool van de eerste cel tot de negatieve pool van de laatste cel. Wanneer u een gloeilamp op deze punten aansluit, ontvangt deze de volledige voeding van 4,5 volt, wat illustreert hoe seriebedrading de spanning verhoogt.

Combineer parallelle en serieschakelingen

Door serie- en parallelle verbindingen te combineren, kunt u zowel een hogere spanning als een groter uithoudingsvermogen bereiken. Gebruik vier identieke batterijen:koppel 1 met 2 in serie en koppel 3 met 4 in serie. Sluit vervolgens de twee serieparen parallel aan. Deze configuratie verdubbelt de spanning van een enkele cel en verdubbelt tegelijkertijd de capaciteit. Sluit een gloeilamp aan op de positieve en negatieve aansluitingen om het gecombineerde effect te observeren.

Serie versus parallel

Om de twee opstellingen te vergelijken, plaatst u het parallelle paar en het seriepaar naast elkaar, waarbij elk zijn eigen gloeilamp voedt. Als je één draad uit de serieschakeling knipt, gaat de lamp onmiddellijk uit omdat de lus kapot is. Als u een draad tussen de parallelle accu's doorknipt, blijft de andere accu stroom leveren, zodat het lampje blijft branden. Deze eenvoudige test benadrukt het belangrijkste verschil:serieschakelingen vereisen een continue lus, terwijl parallelle circuits ervoor zorgen dat elke batterij onafhankelijk kan werken.